WO2006066692A1 - Arrangement of a shaft with a slip-ring seal mounted thereon - Google Patents

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WO2006066692A1
WO2006066692A1 PCT/EP2005/012794 EP2005012794W WO2006066692A1 WO 2006066692 A1 WO2006066692 A1 WO 2006066692A1 EP 2005012794 W EP2005012794 W EP 2005012794W WO 2006066692 A1 WO2006066692 A1 WO 2006066692A1
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WO
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shaft
passage
gap
flow
medium
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PCT/EP2005/012794
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German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Feigl
Andreas Lederer
Clemens Simon
Original Assignee
Burgmann Industries Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/008—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C27/009—Shaft sealings specially adapted for pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of a shaft mounted thereon mechanical seal. It relates in particular to an arrangement of the generic type with particular suitability for the sealing of refrigerant compressors for automotive air conditioning systems.
  • the invention has for its object to provide a generic arrangement, which in a simple robust construction, which is to be suitable for large-scale production, dry running of the mechanical seal in the presence of dissolved gases containing liquids to be sealed, as Ko.mpressorenöl can prevent.
  • the arrangement should be suitable in particular for use in refrigerant compressors.
  • an arrangement comprising a shaft with mechanical seal mounted thereon, which mechanical seal comprises a pair of cooperating seal rings whose sealing surfaces define therebetween a sealing gap, wherein one of the sliding rings on the shaft in rotational force transmitting relationship with a driving element mounted on the shaft is arranged, while the other slide ring is provided for rotationally fixed mounting on a stationary component.
  • the arrangement is characterized in that the entrainment element has a tubular drive housing which engages over the outer circumference of the slide ring with a radial gap, and in that at least one passage leading to a space bounded by the driver housing is provided in the shaft for supplying a flow medium via the radial gap to the outside can be discharged, wherein the radial gap creates a flow path for the flow medium, which ends at or near the sealing gap (6).
  • a sufficiently strong flow of a liquid medium which may be the medium to be sealed (eg compressor oil) is guided along the sealing gap, which is defined between the sealing surfaces of the cooperating seal rings during operation of the mechanical seal to wegzube patn at this point, if necessary, separated from the medium to be sealed gas bubbles, so that it is ensured that always liquid medium is present at the sealing gap.
  • Gas bubbles that have entered the sealing gap can cause the sliding ring seal to tumble and thus cause excessive wear due to inadequate lubrication of the sealing surfaces.
  • the flow medium can effectively cool the rotating seal ring and thereby protect against damage due to overheating.
  • the driver housing has a flow of the medium in the direction of the sealing gap deflecting element.
  • the medium can be caused to a forced flow along the rotating seal ring and sealing gap without externally driven pumping means must be provided by the provided in the shaft feed passage for the flow medium opening out a substantially radial at the squeegee seal Section comprises, so that the flow medium is exposed to rotation of the shaft to centrifugal forces that can exert a pumping action.
  • the invention can always be used advantageously when the risk of dry running of the mechanical seal due to lack of lubrication by the liquid medium to be sealed, caused by deposition of gas bubbles and the like.
  • gas bubbles may, in the event of a sudden pressure drop, bubble out of the medium to be sealed and deposit in the area of the sealing gap, so that gas can get into the sealing gap, which can lead to dreaded dry running with premature wear of the mechanical seal.
  • reference numeral 1 refers to the housing of a device to be sealed, e.g. the housing of an air conditioning compressor, and the reference numeral 2 a shaft, e.g. the drive shaft of the air compressor, which is passed through a housing bore.
  • the reference numeral 3 refers to a mechanical seal for sealing the Geotrouseinnem at the point of passage of the shaft 2 through the housing bore.
  • the mechanical seal 3 may be of conventional design and accordingly comprise a pair of cooperating seal rings 4, 5 with opposite sealing surfaces in radial or approximately radial planes defining and axially and radially defining a sealing gap 6 between them during operation.
  • One of the slip rings, the Sliding ring 5, is rotatably held on the housing 1 in a suitable manner not shown in detail and sealed relative to the housing 1.
  • the other slide ring 4 is provided for common rotation with the shaft 2.
  • the slip ring 4 is placed for this purpose on the shaft 2 with Lossitz, wherein between the outer circumference of the shaft 2 and the inner periphery of the seal ring 4 is a sealing relationship by a secondary seal 7, preferably in the form of a groove in the seal ring 4 O-ringes, is arranged.
  • the secondary seal 7 allows axial movement of the slide ring 4 relative to the shaft 2.
  • the slide ring 4 can therefore be biased against the rotationally fixed slide ring 5 under the action of a biasing device, which is preferably in the form of one or more springs 8, to the sealing gap 6 according to the prevailing operating conditions.
  • the or each biasing spring 8 is supported with one of its axial ends on the facing rear side of the seal ring 4, while its other axial end rests against a driver element or driving ring 9.
  • the driving ring 9 is placed on the shaft 2 and on the other hand in a suitable manner, e.g. fixed by a radially screwed into the driving ring 9 clamping screw 10, so that the driving ring 9 participates in the rotational movement of the shaft 2.
  • the driver ring 9 From the driver ring 9 is axially from a substantially tubular, circumferentially closed driver housing 11 from which a space A, the axially limited by the driver ring 9 and slide ring 4 and with respect to the interior of the housing 1 to a radial gap 12 between the inner periphery of the driver housing 11 and the outer periphery of the seal ring 4 is sealed.
  • the space A is therefore in fluid communication with the radial gap 12.
  • the driver housing 11 preferably has such an axial extent that in operation, the majority of the seal ring 4 is received therein and only a short axial region of the seal ring 4 near the sealing gap 6 outside of the driver housing 11 comes to rest.
  • the passage 13 comprises a central axial portion 14 disposed in the shaft 2 and a radial portion 15 branching therefrom.
  • the radial portion 15 of the passage 13 terminates at a location on the surface of the shaft 2 facing the space A of FIG Mechanical seal 3 is aligned.
  • passage 13 having a radial portion 15 Although only one passage 13 having a radial portion 15 is shown in the drawing, a plurality of passages 13 could also be incorporated in the shaft 2, or several radial portions 15 could branch off a single axial portion 14 at a circumferential angular distance from each other the surface of the shaft 2 open, so that at different areas, the medium can be introduced into the room A.
  • a flow-deflecting element 16 may be provided on the axial end of the driver housing 11 facing the sealing gap 6.
  • this may be a flange, radially inwardly directed turn of the driver housing 11, so that near the sealing gap 6, the initial axial flow of the medium is directed radially inwardly against the adjacent peripheral region of the seal ring 4, as by the arrow P is indicated in the drawing.
  • the flow of the medium along the radial gap 12 exerts a cooling effect on the sliding ring 4, in that the flow medium can dissipate heat from the outer circumferential surface of the sliding ring 4.
  • the medium flow keeps the biasing springs 8, the radial gap 12 and the surface A of the shaft 2 exposed to space A free of contaminants, e.g. Deposits of foreign substances. Deposits could affect the axial mobility of the slide ring 4.
  • the radial gap 12 creates a passage cross section for the flow medium, which is at least equal, preferably slightly larger than the passage cross section of the passage 13.
  • the radial portion 15 of the passage 13 generally exerts sufficient pumping action so that other means for forcibly conveying the medium through the passage 13 may be dispensed with, it is within the scope of the invention to provide other or additional suitable pumping means, if desired , In this case, it would be possible to dispense the passage 13 with a radial section 15.
  • the passage 13 could therefore also be formed as an axial groove in the outer surface of the shaft 2, which ends in the region of the space A of the mechanical seal 3 and with respect to the interior of the housing 1 by a slid on the shaft 2 bushing or the like ,
  • the flow medium introduced into the space A of the mechanical seal 3 through the passage 13 is the oil to be sealed by having the passage 13 in communication with the inside of the housing 1, the flow medium may be independent of, if desired the oil to be sealed from a separate medium source are introduced into the passage 13.
  • the non-rotatable seal ring could be axially movable instead of the rotating seal ring and biased against the rotating seal ring with a spring biasing force.

Abstract

An arrangement of a shaft with a slip-ring seal mounted thereon is disclosed. The slip-ring seal (3) comprises a pair of cooperating slip rings (4,5), the sealing faces of which define a sealing gap (6) between them. One of the slip rings is mounted on the shaft (2) with torque transmission from a drive element (9) mounted on the shaft, whilst the other slip ring is provided for fixed mounting on a stationary component. The arrangement is characterised in that the drive element (9) comprises a tubular drive housing (11), extending over the external circumference of the slip ring (4) with a radial gap (12) and a passage (13) for introduction of a flow medium is provided, opening out at one end in a chamber (A), defined by the drive housing (11), which drains out through the radial gap (12), whereby the radial gap forms a flow path for the flow medium which terminates at or near the sealing gap (6).

Description

Anordnung aus einer Welle mit darauf montierter Gleitringdichtung Arrangement of a shaft with mechanical seal mounted on it
Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einer Welle mit darauf montierter Gleitringdichtung. Sie betrifft insbesondere eine Anordnung der gattungsgemässen Art mit besonderer Eignung zur Abdichtung von Kältemittelkompressoren für Kraftfahrzeug- Klimaanlagen.The invention relates to an arrangement of a shaft mounted thereon mechanical seal. It relates in particular to an arrangement of the generic type with particular suitability for the sealing of refrigerant compressors for automotive air conditioning systems.
Bekannt sind Gleitringdichtungen (Burgmann, ABC der Gleitringdichtung, Selbstverlag 1988, Seite 156), bei denen eine Drehkraft auf den rotierenden Gleitring über eine Mitnehmereinrichtung übertragen wird, die an der Welle zur gemeinsamen Drehung mit dieser montiert ist. Bekannt ist es ferner (Burgmann a.a.O., Seite 236), durch einen gegenüber der Aussenumgebung abgetrennten, den Dichtspalt einer Gleitringdichtung einschliessenden Raum eine Sperrflüssigkeit von einer externen Quelle zirkulieren zu lassen.Mechanical seals are known (Burgmann, ABC of the mechanical seal, Selbstverlag 1988, page 156), in which a rotational force is transmitted to the rotating seal ring via a driving device which is mounted on the shaft for common rotation therewith. It is also known (Burgmann a.a.O., page 236) to circulate a barrier liquid from an external source by means of a space separated from the outside environment and enclosing the sealing gap of a mechanical seal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Anordnung zu schaffen, die bei einem unkomplizierten robusten Aufbau, der sich für eine Grossserienfertigung eignen soll, einen Trockenlauf der Gleitringdichtung in Gegenwart gelöste Gase enthaltender abzudichtender Flüssigkeiten, wie Ko.mpressorenöl verhindern kann. Die Anordnung soll insbesondere zum Einsatz bei Kältemittelkompressoren geeignet sein.The invention has for its object to provide a generic arrangement, which in a simple robust construction, which is to be suitable for large-scale production, dry running of the mechanical seal in the presence of dissolved gases containing liquids to be sealed, as Ko.mpressorenöl can prevent. The arrangement should be suitable in particular for use in refrigerant compressors.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Anordnung aus einer Welle mit darauf montierter Gleitringdichtung gelöst, welche Gleitringdichtung ein Paar zusammenwirkende Gleitringe umfasst, deren Dichtflächen zwischen sich einen Dichtspalt begrenzen, wobei einer der Gleitringe auf der Welle in Drehkraft übertragender Beziehung zu einem an der Welle montierten Mitnehmerelement angeordnet ist, während der andere Gleitring zur drehfesten Montage an einem stationären Bauteil vorgesehen ist. Dabei zeichnet sich die Anordnung dadurch aus, dass das Mitnehmerelement ein den äusseren Umfang des Gleitringes mit einem radialen Spalt übergreifendes rohrförmiges Mitnehmergehäuse aufweist, und dass in der Welle wenigstens eine einerends in einen vom Mitnehmergehäuse umgrenzten Raum ausmündende Passage zur Zuführung eines Strömungsmediums vorgesehen ist, das über den radialen Spalt nach aussen abführbar ist, wobei der radiale Spalt einen Strömungsweg für das Strömungsmedium schafft, der an oder nahe bei dem Dichtspalt (6) endet.This object is achieved according to the invention by an arrangement comprising a shaft with mechanical seal mounted thereon, which mechanical seal comprises a pair of cooperating seal rings whose sealing surfaces define therebetween a sealing gap, wherein one of the sliding rings on the shaft in rotational force transmitting relationship with a driving element mounted on the shaft is arranged, while the other slide ring is provided for rotationally fixed mounting on a stationary component. In this case, the arrangement is characterized in that the entrainment element has a tubular drive housing which engages over the outer circumference of the slide ring with a radial gap, and in that at least one passage leading to a space bounded by the driver housing is provided in the shaft for supplying a flow medium via the radial gap to the outside can be discharged, wherein the radial gap creates a flow path for the flow medium, which ends at or near the sealing gap (6).
Mit den erfindungsgemässen Massnahmen wird bewirkt, dass beim Betrieb der Gleitringdichtung eine ausreichend starke Strömung eines flüssigen Mediums, bei dem es sich um das abzudichtende Medium (z.B. Kompressorenöl) handeln kann, längs des Dichtspaltes vorbeigeführt wird, der zwischen den Dichtflächen der zusammenwirkenden Gleitringe definiert ist, um an dieser Stelle ggf. aus dem abzudichtenden Medium abgeschiedene Gasblasen wegzubefördern, so dass gewährleistet ist, dass am Dichtspalt stets flüssiges Medium ansteht. In den Dichtspalt gelangte Gasblasen können einen Tockenlauf der Gleitringdichtung und damit einen übermässigen Verschleiss wegen unzureichender Schmierung der Dichtflächen bewirken. Gleichzeitig kann das Strömungsmedium den rotierenden Gleitring wirksam kühlen und dadurch vor Schäden wegen Überhitzung schützen. Dabei kann zur Verstärkung der Strömungswirkung vorgesehen sein, dass das Mitnehmergehäuse ein die Strömung des Medium in Richtung auf den Dichtspalt ablenkendes Element aufweist. Gemäss einer anderen besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Medium zu einer Zwangsströmung längs des rotierenden Gleitringes und Dichtspaltes veranlasst werden, ohne dass externe angetriebene Pumpmittel vorgesehen werden müssen, indem die in der Welle vorgesehene Zuführpassage für das Strömungsmedium einen im wesentlichen radialen an der Gleiringdichtung ausmündenden Abschnitt umfasst, so dass das Strömungsmedium bei Drehung der Welle Zentrifugalkräften ausgesetzt ist, die eine Pumpwirkung ausüben können. Obschon die Erfindung in Verbindung mit einem bevorzugten Einsatz bei der Abdichtung von Klimakompressoren für Kraftfahrzeuge und dgl. vorgestellt wird, bei denen das abzudichtende Medium ein Öl ist, in dem häufig Gase in gelöster Form enthalten sind, ist die Erfindung auf dieses Anwendungsgebiet nicht beschränkt. Vielmehr kann die Erfindung immer dann vorteilhaft zur Anwendung kommen, wenn die Gefahr eines Trockenlaufes der Gleitringdichtung infolge mangelnder Schmierung durch das abzudichtende flüssige Medium, hervorgerufen durch Ablagerung von Gasblasen und dgl. am Dichtspalt, besteht. Diese Gasblasen können bei einem plötzlichen Druckabfall aus dem abzudichtenden Medium ausperlen und sich im Bereich des Dichtspaltes ablagern, so dass Gas in den Dichtspalt hineingelangen kann, was zu einem gefürchteten Trockenlauf mit der Folge eines vorzeitigen Verschleisses der Gleitringdichtung führen kann.With the measures according to the invention, a sufficiently strong flow of a liquid medium, which may be the medium to be sealed (eg compressor oil), is guided along the sealing gap, which is defined between the sealing surfaces of the cooperating seal rings during operation of the mechanical seal to wegzubefördern at this point, if necessary, separated from the medium to be sealed gas bubbles, so that it is ensured that always liquid medium is present at the sealing gap. Gas bubbles that have entered the sealing gap can cause the sliding ring seal to tumble and thus cause excessive wear due to inadequate lubrication of the sealing surfaces. At the same time, the flow medium can effectively cool the rotating seal ring and thereby protect against damage due to overheating. It can be provided to enhance the flow effect that the driver housing has a flow of the medium in the direction of the sealing gap deflecting element. According to another particularly advantageous embodiment of the invention, the medium can be caused to a forced flow along the rotating seal ring and sealing gap without externally driven pumping means must be provided by the provided in the shaft feed passage for the flow medium opening out a substantially radial at the squeegee seal Section comprises, so that the flow medium is exposed to rotation of the shaft to centrifugal forces that can exert a pumping action. Although the invention is presented in connection with a preferred use in the sealing of air conditioning compressors for motor vehicles and the like, in which the medium to be sealed is an oil in which gases are often contained in dissolved form, the invention is not limited to this field of application. Rather, the invention can always be used advantageously when the risk of dry running of the mechanical seal due to lack of lubrication by the liquid medium to be sealed, caused by deposition of gas bubbles and the like. At the sealing gap exists. These gas bubbles may, in the event of a sudden pressure drop, bubble out of the medium to be sealed and deposit in the area of the sealing gap, so that gas can get into the sealing gap, which can lead to dreaded dry running with premature wear of the mechanical seal.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, die eine Ausführungsform der Erfindung in längsgeschnittener, teilweise weggebrochener Ansicht zeigt, näher beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to the drawing, which shows an embodiment of the invention in longitudinal section, partially broken away.
In der Zeichnung betrifft das Bezugszeichen 1 das Gehäuse einer abzudichtenden Gerätschaft, z.B. das Gehäuse eines Klimakompressors, und das Bezugszeichen 2 eine Welle, z.B. die Antriebswelle des Klimakompressors, die durch eine Gehäusebohrung hindurchgeführt ist. Das Bezugszeichen 3 betrifft eine Gleitringdichtung zur Abdichtung des Gehäuseinnem an der Durchtrittsstelle der Welle 2 durch die Gehäusebohrung.In the drawing, reference numeral 1 refers to the housing of a device to be sealed, e.g. the housing of an air conditioning compressor, and the reference numeral 2 a shaft, e.g. the drive shaft of the air compressor, which is passed through a housing bore. The reference numeral 3 refers to a mechanical seal for sealing the Gehäuseinnem at the point of passage of the shaft 2 through the housing bore.
Die Gleitringdichtung 3 kann grundsätzlich herkömmlicher Bauart sein und demzufolge ein Paar zusammenwirkende Gleitringe 4, 5 mit gegenüberliegenden Dichtflächen in radialen oder annähernd radialen Ebenen umfassen, die zwischen sich bei Betrieb einen Dichtspalt 6 definieren und axial und radial begrenzen. Einer der Gleitringe, der Gleitring 5, ist am Gehäuse 1 in geeigneter, nicht näher gezeigter Weise drehfest gehalten und gegenüber dem Gehäuse 1 abgedichtet.The mechanical seal 3 may be of conventional design and accordingly comprise a pair of cooperating seal rings 4, 5 with opposite sealing surfaces in radial or approximately radial planes defining and axially and radially defining a sealing gap 6 between them during operation. One of the slip rings, the Sliding ring 5, is rotatably held on the housing 1 in a suitable manner not shown in detail and sealed relative to the housing 1.
Der andere Gleitring 4 ist zur gemeinsamen Drehung mit der Welle 2 vorgesehen. Der Gleitring 4 ist zu diesem Zweck auf der Welle 2 mit Lossitz aufgesetzt, wobei zwischen dem äusseren Umfang der Welle 2 und dem inneren Umfang des Gleitringes 4 eine abdichtende Beziehung besteht, indem in einer Nut im Gleitring 4 eine Sekundärdichtung 7, vorzugsweise in Gestalt eines O-Ringes, angeordnet ist. Die Sekundärdichtung 7 ermöglicht eine axiale Bewegung des Gleitringes 4 relativ zur Welle 2. Der Gleitring 4 kann daher unter der Wirkung einer Vorspanneinrichtung, die vorzugsweise in Gestalt von ein oder mehreren Federn 8 ausgebildet ist, gegen den drehfesten Gleitring 5 vorgespannt werden, um den Dichtspalt 6 entsprechend den jeweilig herrschenden Betriebsverhältnissen einzustellen.The other slide ring 4 is provided for common rotation with the shaft 2. The slip ring 4 is placed for this purpose on the shaft 2 with Lossitz, wherein between the outer circumference of the shaft 2 and the inner periphery of the seal ring 4 is a sealing relationship by a secondary seal 7, preferably in the form of a groove in the seal ring 4 O-ringes, is arranged. The secondary seal 7 allows axial movement of the slide ring 4 relative to the shaft 2. The slide ring 4 can therefore be biased against the rotationally fixed slide ring 5 under the action of a biasing device, which is preferably in the form of one or more springs 8, to the sealing gap 6 according to the prevailing operating conditions.
Die oder jede Vorspannfeder 8 ist mit einem ihrer axialen Enden an der zugewandten Rückseite des Gleitringes 4 abgestützt, während ihr anderes axiales Ende an einem Mitnehmerelement oder Mitnehmerring 9 anliegt. Der Mitnehmerring 9 ist auf der Welle 2 aufgesetzt und dagegen in geeigneter Weise, z.B. durch eine in den Mitnehmerring 9 radial einschraubbare Klemmschraube 10 fixiert, so dass der Mitnehmerring 9 die Drehbewegung der Welle 2 mitmacht.The or each biasing spring 8 is supported with one of its axial ends on the facing rear side of the seal ring 4, while its other axial end rests against a driver element or driving ring 9. The driving ring 9 is placed on the shaft 2 and on the other hand in a suitable manner, e.g. fixed by a radially screwed into the driving ring 9 clamping screw 10, so that the driving ring 9 participates in the rotational movement of the shaft 2.
Vom Mitnehmerring 9 steht axial ein im Wesentlichen rohrförmiges, umfänglich geschlossenes Mitnehmergehäuse 11 ab, das einen Raum A, der durch den Mitnehmerring 9 und Gleitring 4 axial begrenzt und gegenüber dem Inneren des Gehäuses 1 bis auf einem radialen Spalt 12 zwischen dem inneren Umfang des Mitnehmergehäuses 11 und dem äusseren Umfang des Gleitringes 4 abgedichtet ist. Der Raum A steht daher in Fluidverbindung mit dem radialen Spalt 12. Das Mitnehmergehäuse 11 hat vorzugsweise eine solche axiale Erstreckung, dass darin bei Betrieb der überwiegende Teil des Gleitringes 4 aufgenommen ist und nur ein kurzer axialer Bereich des Gleitringes 4 nahe dem Dichtspalt 6 ausserhalb des Mitnehmergehäuses 11 zu liegen kommt.From the driver ring 9 is axially from a substantially tubular, circumferentially closed driver housing 11 from which a space A, the axially limited by the driver ring 9 and slide ring 4 and with respect to the interior of the housing 1 to a radial gap 12 between the inner periphery of the driver housing 11 and the outer periphery of the seal ring 4 is sealed. The space A is therefore in fluid communication with the radial gap 12. The driver housing 11 preferably has such an axial extent that in operation, the majority of the seal ring 4 is received therein and only a short axial region of the seal ring 4 near the sealing gap 6 outside of the driver housing 11 comes to rest.
Zwischen dem Mitnehmerring 9 und dem Gleitring 4 besteht eine Drehkraft übertragende Beziehung in Gestalt einer Nut-Feder-Kupplung, die herkömmlicher Bauart sein kann und deshalb hier nicht näher beschrieben werden braucht. Auch andere bekannte Kupplungseinrichtungen könnten vorgesehen werden.Between the driving ring 9 and the sliding ring 4 there is a rotational force transmitting relationship in the form of a tongue and groove coupling, which may be of conventional design and therefore need not be described here. Other known coupling devices could be provided.
In der Welle 2 ist eine das allgemeine Bezugszeichen 13 aufweisende Passage für die Zuführung eines flüssigen Medium in den Raum A der Gleitringdichtung 3 vorgesehen. Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst die Passage 13 einen zentralen in der Welle 2 angeordneten axialen Abschnitt 14 und einen davon abzweigenden radialen Abschnitt 15. Der radiale Abschnitt 15 der Passage 13 mündet an einer Stelle der Oberfläche der Welle 2 aus, die zu dem Raum A der Gleitringdichtung 3 ausgerichtet ist.In the shaft 2 is a general reference numeral 13 having passage for the supply of a liquid medium in the space A of the mechanical seal 3 is provided. In the embodiment shown, the passage 13 comprises a central axial portion 14 disposed in the shaft 2 and a radial portion 15 branching therefrom. The radial portion 15 of the passage 13 terminates at a location on the surface of the shaft 2 facing the space A of FIG Mechanical seal 3 is aligned.
Obschon in der Zeichnung nur eine Passage 13 mit einem radialen Abschnitt 15 dargestellt ist, könnten auch mehrere Passagen 13 in der Welle 2 eingebracht sein, oder es könnten mehrere radiale Abschnitte 15 von einem einzelnen axialen Abschnitt 14 abzweigen, die in einem umfänglichen Winkelabstand voneinander an der Oberfläche der Welle 2 ausmünden, so dass an unterschiedlichen Bereichen das Medium in den Raum A eingeführt werden kann.Although only one passage 13 having a radial portion 15 is shown in the drawing, a plurality of passages 13 could also be incorporated in the shaft 2, or several radial portions 15 could branch off a single axial portion 14 at a circumferential angular distance from each other the surface of the shaft 2 open, so that at different areas, the medium can be introduced into the room A.
Infolge der radialen Ausrichtung des Abschnittes 15 der Passage 13 bewirkt eine Drehung der Welle 2 eine Pumpwirkung auf das in dem radialen Abschnitt 15 befindliche Medium infolge der durch die Drehung hervorgerufenen Fliehkräfte, so dass das Medium zu einer Zwangsströmung in den Raum A und längs des radialen Spaltes 12 veranlasst wird, um an oder nahe beim Dichtspalt 6 aus dem Spalt 12 auszutreten und in das Innere des Gehäuses 1 abzufliessen. Es ist erwünscht, dass beim Austritt aus dem radialen Spalt 12 ein Strömung unmittelbar längs der äusseren Umfangsbereiche der beiden Gleitringe 4, 5 nahe dem Dichtspalt 6 bewirkt wird, um Gasblasen oder andere Fremdpartikel, die sich im Bereich nahe dem Dichtspalt 6 abgelagert haben können, mitzureissen und zurück ins Innere des Gehäuses 1 zu befördern, so dass sichergestellt ist, dass am Dichtspalt 6 nur flüssiges abzudichtendes Medium ansteht. Zur Förderung dieser Wirkung kann an dem dem Dichtspalt 6 zugewandten axialen Ende des Mitnehmergehäuses 11 ein Strömungsablenkendes Element 16 vorgesehen sein. In einer einfachen Ausführungsform kann es sich dabei um eine flanschartige, radial nach innen gerichtete Abbiegung des Mitnehmergehäuses 11 handeln, so dass nahe dem Dichtspalt 6 die anfängliche axiale Strömung des Mediums radial nach innen gegen den benachbarten Umfangsbereich des Gleitringes 4 gerichtet wird, wie dies durch den Pfeil P in der Zeichnung angedeutet ist.Due to the radial orientation of the portion 15 of the passage 13, rotation of the shaft 2 causes a pumping action on the medium contained in the radial portion 15 due to the centrifugal forces caused by the rotation, so that the medium to a forced flow into the space A and along the radial Gap 12 is caused to exit at or near the sealing gap 6 from the gap 12 and drain into the interior of the housing 1. It is desirable that, upon exiting the radial gap 12, a flow is effected immediately along the outer peripheral regions of the two seal rings 4, 5 near the seal gap 6, to allow gas bubbles or other foreign particles which may have deposited in the region near the seal gap 6, entrain and bring back into the interior of the housing 1, so as to ensure that the sealing gap 6 is present only liquid medium to be sealed. To promote this effect, a flow-deflecting element 16 may be provided on the axial end of the driver housing 11 facing the sealing gap 6. In a simple embodiment, this may be a flange, radially inwardly directed turn of the driver housing 11, so that near the sealing gap 6, the initial axial flow of the medium is directed radially inwardly against the adjacent peripheral region of the seal ring 4, as by the arrow P is indicated in the drawing.
Die Strömung des Mediums längs des radialen Spaltes 12 übt eine kühlende Wirkung auf den Gleitring 4 aus, indem das Strömungsmedium Wärme von der äusseren Umfangsfläche des Gleitringes 4 abführen kann. Ausserdem hält die Mediumströmung die Vorspannfedern 8, den radialen Spalt 12 und die dem Raum A ausgesetzte Oberfläche der Welle 2 frei von Verunreinigungen, z.B. Ablagerungen von Fremdstoffen. Ablagerungen könnten die axiale Beweglichkeit des Gleitringes 4 beeinträchtigen.The flow of the medium along the radial gap 12 exerts a cooling effect on the sliding ring 4, in that the flow medium can dissipate heat from the outer circumferential surface of the sliding ring 4. In addition, the medium flow keeps the biasing springs 8, the radial gap 12 and the surface A of the shaft 2 exposed to space A free of contaminants, e.g. Deposits of foreign substances. Deposits could affect the axial mobility of the slide ring 4.
Zwar wird bevorzugt, dass der radiale Spalt 12 einen Durchlassquerschnitt für das Strömungsmedium schafft, der wenigstens gleich, vorzugsweise etwas grösser als der Durchlassquerschnitt der Passage 13 ist. Im Rahmen der Erfindung liegt jedoch auch eine solche Bemessung des radialen Spaltes 12, dass dieser einen Durchlassquerschnitt hat, der kleiner als der der Passage 13 ist, was eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit im Spalt 12 bewirken kann. Obschon der radiale Abschnitt 15 der Passage 13 im Allgemeinen eine ausreichende Pumpwirkung ausübt, so dass auf andere Mittel zur zwangsweisen Förderung des Mediums durch die Passage 13 verzichtet werden kann, liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn erwünscht, auch andere oder zusätzliche geeignete Pumpmittel vorzusehen. In diesem Fall könnte darauf verzichtet werden, die Passage 13 mit einem radialen Abschnitt 15 zu versehen. Die Passage 13 könnte daher auch als axiale Nut in der äusseren Oberfläche der Welle 2 ausgebildet sein, die im Bereich des Raumes A der Gleitringdichtung 3 endet und gegenüber dem Inneren des Gehäuses 1 durch eine auf der Welle 2 aufgeschobene Büchse oder dgl. abgedeckt sein kann. Obschon es sich ferner vorzugsweise bei dem über die Passage 13 in den Raum A der Gleitringdichtung 3 eingeführten Strömungsmedium um das abzudichtende öl handelt, indem die Passage 13 in Verbindung mit dem Inneren des Gehäuses 1 steht, kann, wenn erwünscht, das Strömungsmedium auch unabhängig von dem abzudichtenden öl von einer separaten Mediumquelle aus in die Passage 13 eingeführt werden. Es versteht sich ferner, dass, wenn erwünscht, der drehfeste Gleitring anstelle des rotierenden Gleitringes axial beweglich angeordnet und mit einer Federvorspannkraft gegen den rotierenden Gleitring vorgespannt sein könnte. Although it is preferred that the radial gap 12 creates a passage cross section for the flow medium, which is at least equal, preferably slightly larger than the passage cross section of the passage 13. In the context of the invention, however, is also such a dimensioning of the radial gap 12, that this has a passage cross-section which is smaller than that of the passage 13, which can cause an increased flow velocity in the gap 12. Although the radial portion 15 of the passage 13 generally exerts sufficient pumping action so that other means for forcibly conveying the medium through the passage 13 may be dispensed with, it is within the scope of the invention to provide other or additional suitable pumping means, if desired , In this case, it would be possible to dispense the passage 13 with a radial section 15. The passage 13 could therefore also be formed as an axial groove in the outer surface of the shaft 2, which ends in the region of the space A of the mechanical seal 3 and with respect to the interior of the housing 1 by a slid on the shaft 2 bushing or the like , Further, although it is preferable that the flow medium introduced into the space A of the mechanical seal 3 through the passage 13 is the oil to be sealed by having the passage 13 in communication with the inside of the housing 1, the flow medium may be independent of, if desired the oil to be sealed from a separate medium source are introduced into the passage 13. It is further understood that, if desired, the non-rotatable seal ring could be axially movable instead of the rotating seal ring and biased against the rotating seal ring with a spring biasing force.

Claims

Patentansprüche claims
1. Anordnung aus einer Welle mit darauf montierter Gleitringdichtung, welche Gleitringdichtung (3) ein Paar zusammenwirkende Gleitringe (4,5) umfasst, deren Dichtflächen zwischen sich einen Dichtspalt (6) begrenzen, wobei einer der Gleitringe auf der Welle (2) in Drehkraft übertragender Beziehung zu einem an der Welle montierten Mitnehmerelement (9) angeordnet ist, während der andere Gleitring zur drehfesten Montage an einem stationären Bauteil (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (9) ein den äusseren Umfang des Gleitringes (4) mit einem radialen Spalt (12) übergreifendes rohrförmiges Mitnehmergehäuse (11) aufweist, und dass in der Welle (2) wenigstens eine einerends in einen vom Mitnehmergehäuse (11) umgrenzten Raum (A) ausmündende Passage (13) zur Zuführung eines Strömungsmediums vorgesehen ist, das über den radialen Spalt (12) nach aussen abführbar ist, wobei der radiale Spalt einen Strömungsweg für das Strömungsmedium schafft, der an oder nahe bei dem Dichtspalt (6) endet.1. assembly of a shaft with mounted on mechanical seal, which mechanical seal (3) comprises a pair of cooperating seal rings (4,5) whose sealing surfaces between them define a sealing gap (6), wherein one of the sliding rings on the shaft (2) in rotational force is arranged transferring relation to a shaft mounted on the driver element (9), while the other sliding ring for rotationally fixed mounting on a stationary component (1) is provided, characterized in that the driver element (9) a the outer circumference of the sliding ring (4) with a radial slot (12) cross-tubular driver housing (11), and in that in the shaft (2) at least one at one end in a from the driver housing (11) bounded space (A) opening out passage (13) is provided for supplying a flow medium, which is dischargeable to the outside via the radial gap (12), wherein the radial gap provides a flow path for the flow medium, the a n or close to the sealing gap (6) ends.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmergehäuse (11 ) an einem axialen Ende ein die Strömung des Strömungsmediums in Richtung auf den Dichtspalt (6) ablenkendes Element (16) aufweist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the driver housing (11) at one axial end a flow of the flow medium in the direction of the sealing gap (6) deflecting element (16).
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Passage (13) einen im Wesentlichen radial in der Welle (2) vorgesehenen und im Raum (A) ausmündenden Abschnitt (15) umfasst. ^ 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the passage (13) comprises a substantially radially in the shaft (2) and provided in the space (A) opening out section (15). ^
4. Anordnung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsmedium das abzudichtendes Medium in einem Gehäuseinnern ist, in das die Passage (13) anderenends ausmündet.4. Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the flow medium is the medium to be sealed in a housing interior, in which the passage (13) opens at the other end.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Spalt (12) einen Durchlassquerschnitt hat, der wenigstens gleich, vorzugsweise grösser als der der Passage (13) ist.5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the radial gap (12) has a passage cross section which is at least equal to, preferably greater than that of the passage (13).
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dass der radiale Spalt (12) einen Durchlassquerschnitt hat, der kleiner als der der Passage (13) ist, um eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit im Spalt zu bewirken. 6. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the radial gap (12) has a passage cross section which is smaller than that of the passage (13) in order to effect an increase in the flow velocity in the gap.
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